集裝箱碼頭物流作業(yè)系統(tǒng)集成優(yōu)化調(diào)度研究.pdf

1、近年來，隨著集裝箱船舶船型的逐漸增大，集裝箱碼頭吞吐量不斷攀升。受現(xiàn)代物流與供應鏈理念的影響，來自船公司與客戶的敏捷化、準時化、柔性化的服務需求日益增長，如何快速裝卸集裝箱已經(jīng)成為集裝箱碼頭面臨解決的熱點問題之一。與早期的集裝箱碼頭相比，現(xiàn)今的碼頭基礎(chǔ)設(shè)施有了一定的改觀，但受碼頭的土地資源、搬運設(shè)備和物流作業(yè)流程的影響與制約，碼頭資源設(shè)備日趨緊張，碼頭硬件基礎(chǔ)設(shè)施的改善速度已經(jīng)滯后于集裝箱吞吐量的增長速度。因此，在通過改善碼頭硬件環(huán)境提

2、升碼頭功能受到制約的條件下，碼頭物流作業(yè)的緊迫現(xiàn)實要求進一步改善碼頭的軟件環(huán)境，提升碼頭物流作業(yè)管理水平。集裝箱物流作業(yè)是集裝箱碼頭的核心業(yè)務，碼頭搬運設(shè)備優(yōu)化調(diào)度是物流作業(yè)管理的核心環(huán)節(jié)。因此，集裝箱碼頭搬運設(shè)備調(diào)度的優(yōu)劣直接決定著碼頭的物流作業(yè)效率和服務水平。 本文以集裝箱碼頭物流作業(yè)系統(tǒng)為研究對象，在系統(tǒng)地分析碼頭物流作業(yè)基礎(chǔ)之上，對集裝箱碼頭物流作業(yè)系統(tǒng)集成優(yōu)化、集裝箱碼頭搬運設(shè)備集成優(yōu)化調(diào)度等問題進行了深入研究。本文研

3、究內(nèi)容主要包括以下幾個方面： (1)集裝箱碼頭物流作業(yè)系統(tǒng)集成優(yōu)化研究 集裝箱碼頭物流作業(yè)系統(tǒng)是一個隨機、動態(tài)的復雜系統(tǒng)。集裝箱碼頭物流作業(yè)各個環(huán)節(jié)最優(yōu)，組成的物流作業(yè)系統(tǒng)不一定最優(yōu)；反之，物流作業(yè)系統(tǒng)最優(yōu)不一定要求每個作業(yè)環(huán)節(jié)最優(yōu)。因此，為了提高集裝箱碼頭的物流作業(yè)效率，在分析集裝箱碼頭物流作業(yè)系統(tǒng)各要素、碼頭物流作業(yè)系統(tǒng)集成原理與方法體系的基礎(chǔ)之上，本文提出了集裝箱碼頭物流作業(yè)系統(tǒng)集成優(yōu)化模式，以物流作業(yè)流程集成、物

4、流作業(yè)信息集成和物流作業(yè)管理集成等三種途徑對作業(yè)系統(tǒng)進行集成優(yōu)化。同時給出了集裝箱碼頭物流作業(yè)系統(tǒng)集成度定義，并通過相關(guān)指標因素對其進行評價。 (2)集裝箱碼頭搬運設(shè)備集成優(yōu)化調(diào)度理論研究 由于集裝箱碼頭物流作業(yè)流程集成是集裝箱碼頭物流作業(yè)系統(tǒng)集成的核心，物流作業(yè)流程集成的實質(zhì)是在作業(yè)過程中對集裝箱碼頭的搬運設(shè)備進行集成優(yōu)化調(diào)度。因此，在系統(tǒng)地分析集裝箱碼頭搬運設(shè)備作業(yè)基礎(chǔ)上，對碼頭搬運設(shè)備集成優(yōu)化調(diào)度問題進行深入研究，

5、本文給出了集裝箱碼頭搬運設(shè)備集成優(yōu)化調(diào)度的定義，研究分析了搬運設(shè)備集成優(yōu)化調(diào)度的意義與總體思路，給出了集裝箱碼頭搬運設(shè)備集成優(yōu)化調(diào)度的作業(yè)條件。 (3)集裝箱碼頭搬運設(shè)備集成優(yōu)化調(diào)度模型與算法研究 在集裝箱船舶裝載物流作業(yè)過程中，本文構(gòu)建了集裝箱碼頭搬運設(shè)備集成優(yōu)化調(diào)度模型，設(shè)計了過濾集束搜索算法對模型求解的計算流程，通過模型求解確定最優(yōu)裝載集裝箱作業(yè)順序。在碼頭集裝箱裝載物流作業(yè)鏈上，按相關(guān)作業(yè)原則集成優(yōu)化調(diào)度各搬運設(shè)

6、備。通過碼頭物流作業(yè)案例，比較分析了普通調(diào)度作業(yè)模式與集成優(yōu)化調(diào)度作業(yè)模式的碼頭物流作業(yè)效率。 (4)集裝箱碼頭輪胎式龍門吊優(yōu)化調(diào)度研究 在集裝箱船舶裝載作業(yè)過程中，堆場內(nèi)輪胎式龍門吊作業(yè)是起始作業(yè)環(huán)節(jié)。因此，輪胎式龍門吊作業(yè)直接影響著集裝箱裝載物流鏈上后續(xù)的搬運設(shè)備作業(yè)。由于輪胎式龍門吊體積大，作業(yè)速度慢，龍門吊作業(yè)已經(jīng)成為碼頭物流作業(yè)的“瓶頸”之一。受輪胎式龍門吊在各段位內(nèi)作業(yè)量的不平衡性影響，該設(shè)備在作業(yè)過程中需

7、要在段位之間移動。本文研究了給定作業(yè)條件下的輪胎式龍門吊優(yōu)化調(diào)度問題，構(gòu)建了龍門吊優(yōu)化調(diào)度模型，設(shè)計模型求解算法，計算了各段位內(nèi)輪胎式龍門吊作業(yè)最早結(jié)束時間及制定龍門吊在段位之間移動的作業(yè)調(diào)度方案，為搬運設(shè)備集成優(yōu)化調(diào)度順利實施提供龍門吊作業(yè)環(huán)節(jié)保障。 (5)基于Multi-Agent的集裝箱碼頭物流作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)初步 在集裝箱碼頭物流作業(yè)過程中，為了把集裝箱碼頭搬運設(shè)備集成優(yōu)化調(diào)度與碼頭物流作業(yè)實踐相結(jié)合，以Agen